JP4164542B2 - カメラバランス装置用のカルダンサスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の特徴部によるカメラバランス装置用のカルダンサスペンション（万能サスペンション）装置に関する。

この種のカメラバランス装置は、カメラオペレーターによって手動で誘導されるビデオおよびフィルムカメラのバランスを保つために用いられ、かつそれはサスペンション装置により、たとえば、カメラオペレーターの体に取り付けられるチョッキタイプの運搬装置（ボディサポートと呼ばれる）におけるスプリングアームに連結される。

サスペンション装置は、傾斜およびカメラオペレーターの体からカメラに伝わる傾動、振動およびステップ状の動きを抑止することを意図したものであるが、これは、常に一定のカメラアラインメントを保証し、カメラの傾き、倒れあるいは振動を回避することが必要だからである。一方、バランス装置に取り付けられたカメラもサスペンション装置によって、自立サポート、ドーリ、クレーンその他に取り付けられる。これによって、サスペンション装置は、カメラポジションに影響を与える地面の不整を減殺できるようになる。

このために、サスペンション装置は、カメラとバランスシステムとを備えた構造物が、サポートに対して振り子運動できるよう設計される。加えて、この構造物はカウンターウエイトに連結される。このカウンターウエイトの選択および位置決めが好適になされると、傾斜および傾動、振動およびステップ状の動きが、ボディサポート、自立サポート、ドーリあるいはクレーンその他からカメラに伝わらないようカメラはバランスが保たれる。

公知のカメラバランス装置において、カメラは、他端にはカウンターウエイトが固定される振り子アームの一端に取り付けられる。バッテリーは、たとえばこのカウンターウエイトとして使用されるが、それは同時にエネルギー貯蔵体として機能する。

振り子アームは、たとえばボディサポートのスプリングアーム、サポート、ドーリあるいはクレーンに取り付けられるカルダンサスペンション装置に連結される。

カメラ構造体のカルダンサスペンションにおいては、サポートに対して三つの動作軸線が設定されている。すなわちサスペンション装置は、回転軸線に加えて、二つの交差するジョイント軸線（カルダン軸線）を具備し、前記軸線の一つは操作中、垂直方向（直立姿勢で）に延在し、かつ他方は水平方向に延在し、回転軸線に関しては、垂直ジョイント軸線を通って延在し、かつ水平ジョイント軸線と直交するよう存在している。ジョイント出力取付け要素は、垂直ジョイント軸線を中心として回転することができ、かつカルダンサスペンション装置をカメラバランス装置の振り子アームに取り付けるのに使用される。しかもジョイント入力取付け要素（これは回転軸線を中心として回転できる）は、カルダンサスペンション装置をサポートに、特に上述したボディサポートに、あるいはまた自立サポートに取り付けるのに使用される。

特許文献１には、請求項１の特徴部によるカメラバランス装置用のカルダンサスペンションが開示されている。しかしながら、このものでは、サスペンション装置をカメラバランス装置の振り子アームに取り付けるためのクランプ装置は、カルダンサスペンションの領域に位置させられている。それゆえクランプ過程で、三つの軸線に関してカルダンジョイントの離散が生じる可能性がある。
US 5,797,054

本発明の目的は、広範囲のカメラの動きに対してバランス設定が維持され、かつカルダンジョイントの離散が回避されるカメラバランス装置用の改良されたカルダンサスペンションを提供することである。

この目的は、請求項１によるカルダンサスペンション装置によって達成される。これによれば、出力取付け要素は、クランプ装置および心出し装置がジョイント出力取付け要素上で互いに距離を置いて、好ましくはその両端に位置するよう配置された、このクランプ装置によって、カメラバランス装置に取り付けられる。

本発明は、振り子アームに対するカルダンサスペンション装置の心出しにおける僅かな誤差が、カウンターウエイトによるバランス調整に重大な影響を与えるという知識に基づいている。この種の心出しにおける誤差は、たとえば、振り子アームの外径の公差誤差によって生じることがあり、それは特にカメラ誘導が高速でなされた場合に、カメラ誘導に重大なエラーを引き起こす。

それゆえ、二つのジョイント軸線と回転軸線とが出会うカルダンジョイント領域では、サスペンション装置と振り子アームとの間にスリップが生じないことが特に重要である。

本発明による心出しは、たとえば、サスペンション装置が３６０°動いて、カメラ構造体がサポートあるいはカメラオペレーターに対して約３６０°回転した場合でも、カウンターウエイトによるバランス設定もまた維持されることを保証する。もし心出しが正確になされない場合、１８０°よりも小さな回転でさえ、ある場所にはバランス誤差が生じる。特に動作が急であると、それはカメラ誘導を不完全なものとする。

出力取付け要素のカメラバランス装置への取り付けは、好ましくはクランプ装置によってなされる。このクランプ装置は、それと心出し装置とが互いに距離を置いて、好ましくはジョイント出力取付け要素の両端に位置するよう配置される。サスペンション装置をカメラバランス装置の振り子アームに取り付けるためのクランプ装置は、それゆえカルダンサスペンションからできる限り離れて位置させられる。この結果、クランプ過程では、三つの軸線に関するカルダンジョイントの離散が生じない。

本発明によるカルダンサスペンション装置の有利なさらなる展開は、従属請求項に見出される。

本発明によるカルダンサスペンション装置の一つの有利なさらなる展開において、ジョイント入力および／またはジョイント出力取付け要素はハンドルとして形成される。ジョイント入力ハンドルは、サスペンション装置をカメラオペレーターのチョッキのスプリングアーム、サポートあるいは類似のものに取り付けるのに使用される。加えて、操作のために、ジョイント出力ハンドルはまた、カメラバランス装置における振り子アームにサスペンション装置を配置するのに使用される。

心出し装置は調整可能とすることが、好ましくは無段階に調整可能とすることができる。

有利なさらなる展開においては、ジョイント出力取付け要素は直状チューブとして構成される。この場合、ジョイント出力取付け要素は、カメラバランス装置における、それに対応して形成された振り子アーム上をスライドできる。好ましくは、サスペンション装置は、カメラバランス装置の上に、あるいは振り子アームの上に、カメラおよびカウンターウエイトに対してそのポジションを変更するため可動的に配置される。

チューブは、たとえば円形断面を有するものとすることができる。また、長方形あるいは正方形の実施形態も考えられる。

一つの有利な実施形態においては、心出し装置はクランプコーンを備えた調整リングによって形成される。このクランプコーンはクランプリングと協働する。ジョイント出力取付け要素が、上述したように、円形断面を有するチューブとして形成される場合、調整リングは、このチューブの一端にねじ込むことが可能で、かつカメラバランス装置に配置されたクランプリングと協働することができる。

クランプリングは、好ましくはプラスチックから構成される。しかしながら、金属、セラミック、複合材あるいはこれら素材の組み合わせから構成することもできる。好ましくは、リングには少なくとも一つのスロットが存在する。これは、変形能を増大させ、かつリング内にて延在する、カメラバランス装置の振り子アームに対する適合性を増大させるためである。

同様に、ネジ付きリングは好ましくは金属から構成される。しかしながら、プラスチック、セラミック、複合材あるいはこれら素材の組み合わせから構成することもできる。

本発明によるサスペンション装置はまた、ジョイント入力取付け要素とジョイント出力取付け要素との間に第２の心出し装置を備えることもできる。これによって、垂直ジョイント軸線および回転軸線は互いに相対的に動くことができる。この場合、心出しは二重の手法でなされる。一つの心出し装置は、二つのジョイント軸線の領域で、ジョイント出力取付け要素とカメラバランス装置との間の相対的ポジションを、スリップを伴わずに確定するのに用いられる。第２の心出し装置は、垂直ジョイント軸線と回転軸線とを、好ましくは水平ジョイント軸線に沿って互いに相対的に動かすのに用いられる。

本発明の有利な実施形態においては、垂直ジョイント軸線は、第２の心出し装置によって水平ジョイント軸線の軸延長方向に沿って動かすことができる。ここで、垂直ジョイント軸線は、少なくとも一つの調整ネジによって動かすことができる。特に好ましい実施形態では、その長手方向軸線が水平ジョイント軸線に沿って延びる二つの調整ネジを備える。しかしながら、ただ一つの調整ネジと、これと向き合う一つのスプリング入りスラストベアリングとを備え、調整がこの調整ネジを回転させることによってなされるようにすることも考えられる。

以下、図示された実施形態に関して本発明をさらに詳しく説明する。

図１には、発明によるカルダンサスペンション装置３を備えたカメラバランス装置１を示す。

カメラバランス装置は振り子チューブ５を具備する。この振り子チューブ５の上側端部には、カメラ取付け装置７が存在する。このカメラ取付け装置７は、実質上、ベース９とカメラが取り付けられる保持プレート１１とからなる。これによって、保持プレート１１は調整ネジ１３（ここではその一つのみを示す）によりベース９に対して動くことができ、かつ図１に示された投影面内に、あるいはこの面の外に正確に存在する。他の調整ネジ（図示せず）は、図１において、ベース９に対して右側および左側に保持プレート１１を動かすために設けられる。振り子チューブ５の下側端部には、カウンターウエイト用の保持装置１５が存在する。本実施形態では、モニターホルダー１７およびカウンターウエイトを保持する２枚の裏当てプレート１９，１９”が設けられており、このカウンターウエイトはたとえばバッテリーを成している。裏当てプレート１９はスライドチューブ２１（その一方のみを示す）に対して、動けるように、かつ固定できるように取り付けられており、しかもスライドチューブ２１に対して回転も可能である。裏当てプレート１９は、クランプレバー２３によって所望の角度ポジションでロックされる。

振り子チューブ５、カメラ保持装置７およびカウンターウエイト用の保持装置１５を備えた構造物は、ここでは、本発明によるサスペンション装置３にカルダン形式で吊られている。このサスペンション装置３は図２ないし図４にさらに詳しく示されており、ジョイント入力取付け要素としての第１のハンドル２５と、ジョイント出力取付け要素としての第２のハンドル２７とを具備する。第１のハンドル２５は、サスペンション装置をサポートに、特にカメラオペレーターが装着するボディサポートに取り付けるのに用いられる。このために、ジョイント入力ハンドルはドリル孔２６を有し、このドリル孔２６によって、ジョイント入力ハンドルは、アップライトスタンドあるいはチョッキのスプリングアームにおけるピボットに設置される。第２のハンドル２７は、サスペンション装置３をカメラバランス装置１に取り付けるのに用いられる。このために、第２のハンドル２７はチューブ形状を有しており、かつカメラバランス装置１における振り子チューブ５の周囲に配置される。その結果、第２のハンドル２７は振り子チューブ５に対して動くことができる。第２のハンドル２７は、クランプ装置２９によって振り子チューブ５に対してロックされる。

この二つのハンドル２５，２７によってカメラオペレーターは、第１のハンドル２５によって取り付けられた構造物を、たとえばスプリングアーム、ボディサポート、アップライトスタンド、ドーリあるいはクレーンへと両手で案内できる。

三つの動作軸線は、第１のハンドル２５と第２のハンドル２７との間のジョイント連結部に設定されている。第１のハンドル２５はフォーク要素３１に、図１において水平方向に延びる第１のハンドル２５の直断面の長手方向軸線に対応する回転軸線Ｄを中心として、このフォーク要素３１に対して回転可能であるよう連結されている。フォーク要素３１は続いて、ジョイント外側リング３３に対して、水平ジョイント軸線Ｇ_１（第１のカルダン軸線）を中心として回転可能に連結されている。このジョイント外側リング３３は続いて、ジョイント内側リング３５に対して、垂直ジョイント軸線Ｇ_２（第２のカルダン軸線）を中心として回転可能に連結されている。このジョイント内側リング３５は続いて、第２のハンドル２７に取付けられており、この第２のハンドル２７は、クランプ装置２９によってカメラバランス装置１における振り子チューブ５に取り付けられている。したがって、サポートに連結される第１のハンドル２５は、振り子チューブ５に連結された第２のハンドル２７に対して、回転軸線Ｄを中心として回転でき、水平ジョイント軸線Ｇ_１を中心として回転でき、かつ垂直ジョイント軸線Ｇ_２を中心として回転可能に設けられる。

ジョイントサスペンション装置３は、保持プレート１１に取り付けられたカメラに、サポート、たとえばボディサポートの動きが伝達されるのを阻止することを意図したものである。このために、振り子チューブ５、カメラ保持装置７およびカウンターウエイトを備えた構造物は、バランス補償を伴って保持装置１５の上に位置させねばならない。特に重量が違い、しかも重心位置も違う異なる型式のカメラについても、このバランス補償を実現するため、カメラバランス装置１は複数の調整付加機能を有する。特に、システムバランスは、保持装置１５上の重さを変化させるカウンターウエイトを規定することによって実現される。上述したように、カウンターウエイト用の裏当てプレート１９も回転可能でかつ移動可能に設けられる。同様のことがモニター保持装置１７にも当てはまる。図示の実施形態は、カウンターウエイト用の保持装置１５として、モニターホルダー１７および２枚の裏当てプレート１９，１９”を具備する。振り子チューブ５の異なるポイントに、カウンターウエイト用の他の取り付け手段を設けることも考えられる。

上述したように、さらに調整ネジ１３は、保持プレート１１上でカメラ（図示せず）の重心を振り子チューブ５に連結されたベース９に対して動かすのに使用できる。なお一層フレキシブルなシステムは、振り子チューブ５がテレスコピック式のものである場合に実現される。

振り子チューブ５に対するカルダンサスペンション装置３の、さらに正確にはジョイント内側リング３５の心出しにおける僅かな誤差は、カウンターウエイトによるバランス調整に深刻な影響を与える。この種の心出しにおける誤差は、たとえば振り子チューブ５の外径における公差誤差によって発生する可能性があり、しかも特にカメラ誘導が高速でなされた際には、それに重大な誤差が生じる。

こうした理由から、本発明によるサスペンション装置は、第２のハンドル２７と振り子チューブ５との間の相対的ポジションを、スリップを伴わずに実現できる心出し装置３７を一方側に有する。図３では、この心出し装置３７を説明している。心出し装置３７は、二つの交差するジョイント軸線Ｇ１およびＧ２の領域に設けられる。心出し装置３７およびクランプ装置２９（これは第２のハンドル２７を振り子チューブ５に取り付けるのに使用される）はそれゆえ、第２のハンドル２７の両端に配置される。このクランプ装置２９と心出し装置３７との間には距離があるので、クランプ装置２９のクランプ操作が心出し装置３７に有害な衝撃を与えることはない。すなわち、二つのジョイント軸線Ｇ_１およびＧ_２と回転軸線Ｄとに対して、サスペンション装置３の離散が起きないようになる。

本発明による心出し装置３７は、ジョイント内側リング３５にねじ込まれるネジを備えた調整リング３９を有する。本実施形態においては、この心出し装置３７はネジによって無段階に調整可能である。この調整リング３９は、その内部に、プラスチックから構成されたスロット付きクランプリング４１のカウンターコーンを押さえつけるコーンを有する。クランプリング４１は振り子チューブ５に設けられている。二つの要素の心出しは、それゆえ、調整リング３９のコーンとクランプリング４１のコーンとの協同作用によってなされる。調整リング３９は好ましくは金属から構成される。

第２のハンドル２７が振り子チューブ５の上で押され、前記チューブが所望のポジションとなった場合、ハンドル２７はクランプ装置２９によって、ジョイント軸線Ｇ_１，Ｇ_２から大きな距離を置いて取付けられる。しかも心出しは、調整リング３９およびクランプリング４１によってなされる。これによってスリップが阻止される。しかも、このポジションでは、振り子チューブ５に対するサスペンション装置３の信頼性の高い、しかも良好な心出しがなされる。加えて、サスペンション装置３はまた、このポイントにおいて振り子チューブ５に取り付けられることになる。しかしながら、調整リング３９およびクランプリング４１は、主として心出しに使用され、取り付けは単なる補助的作用である。

加えて本発明による構成では、クランプ装置２９および心出し装置２７は両方とも簡単に手が届くところにある。

本発明によるサスペンション装置３はまた、別な心出し装置４３を有する。ここで、この心出し装置４３について、図４を参照して説明する。この別な心出し装置４３は、垂直ジョイント軸線Ｇ_２を回転軸線Ｄに対して動かすために、そしてこの様式では、カメラバランス装置１における振り子チューブ５を、本発明によるサスペンション装置３におけるフォーク要素３１に対して中心合わせをするために使用される。図示の実施形態では、この心出し装置４３は二つの調整ネジ４７によって実現されている。この調整ネジ４７は、非常に精密なネジによってフォーク要素３１内にねじ込まれている。しかもまた、ジョイント外側リング３３に対して回転可能に配置されている。この様式では、これら調整ネジによってフォーク要素３１とジョイント外側リング３３とが連結される。調整ネジ４７は工具用の差込穴４５を有する。この調整ネジ４７を回転させることで、ネジ付き外側リング３３が、したがって水平ジョイント軸線Ｇ_１に沿って、フォーク要素３１したがって回転軸線Ｄに対して垂直ジョイント軸線Ｇ_２が移動し、振り子チューブ５に対するフォーク要素３１の心出しがなされる。ここで、調整ネジ４７の精密ネジは、数百分の一ミリメーターの調整ができる。この様式では、ジョイント外側リング３３、したがって振り子チューブ５を、フォーク要素３１に対して正確に中心に配置できる。

二つの調整リング４７の一方を、スプリング入りスラストベアリングで置き換えることもできる。

心出し装置４３は、本発明によるサスペンション装置３のカメラバランス装置１に対するアラインメントをさらに改善するため心出し装置３７を補助する。

カメラバランスシステムおよび本発明によるカルダンサスペンション装置の全体図である。 本発明によるカルダンサスペンション装置の詳細図である。 一部を断面にて示す本発明によるカルダンサスペンション装置の側面図である。 一部を断面にて示す本発明によるカルダンサスペンション装置の平面図である。

符号の説明

１ カメラバランス装置
３ カルダンサスペンション装置
５ 振り子チューブ
７ カメラ取付け装置
９ ベース
１１ 保持プレート
１３ 調整ネジ
１５ 保持装置
１７ モニターホルダー
１９，１９” 裏当てプレート
２１ スライドチューブ
２３ クランプレバー
２５ 第１のハンドル
２６ ドリル孔
２７ 第２のハンドル
２９ クランプ装置
３１ フォーク要素
３３ ジョイント外側リング
３５ ジョイント内側リング
３７ 心出し装置
３９ 調整リング
４１ スロット付きクランプリング
４３ 心出し装置
４５ 差込穴
４７ 調整ネジ
Ｄ 回転軸線
Ｇ_１ 水平ジョイント軸線（第１のカルダン軸線）
Ｇ_２ 垂直ジョイント軸線（第２のカルダン軸線）

Claims (15)

1. 二つの交差するジョイント軸線（Ｇ_１，Ｇ_２）を具備し、前記軸線の一つ（Ｇ_２）は操作中、垂直方向（直立姿勢で）に延在し、かつ他方（Ｇ_１）は水平方向に延在し、回転軸線（Ｄ）を備え、この回転軸線（Ｄ）は前記垂直ジョイント軸線（Ｇ_２）を通って延在するとともに前記水平ジョイント軸線（Ｇ_１）に対して直交して存在し、カルダンサスペンション装置（３）をカメラバランス装置（１）に取り付けるため前記垂直ジョイント軸線（Ｇ_２）を中心として回転可能なジョイント出力取付け要素（２７）を備え、直状チューブ形態の前記ジョイント出力取付け要素（２７）は、前記カメラバランス装置のチューブ（５）に取り付け可能であるよう形成されており、
   かつ、サポートに前記カルダンサスペンション（３）を取り付けるため前記回転軸線（Ｄ）を中心として回転可能なジョイント入力取付け要素（２５）を備え、これによって、心出し装置（３７）が前記垂直ジョイント軸線（Ｇ_２）および前記水平ジョイント軸線（Ｇ_１）の領域に設けられ、前記領域において、スリップを伴わずに、前記出力取付け要素（２７）と前記カメラバランス装置（１）との間の相対的ポジションの確定が可能となっている、カメラバランス装置（１）用のカルダンサスペンション装置（３）であって、
   前記出力取付け要素（２７）の前記カメラバランス装置（１）への取り付けは、クランプ装置（２９）および前記心出し装置（３７）が前記ジョイント出力取付け要素（２７）上で互いに離間して、好ましくはその両端に位置するよう配置された前記クランプ装置（２９）によってなされるようになっており、
   前記心出し装置（３７）は調整可能であるよう構成されていることを特徴とするカメラバランス装置（１）用のカルダンサスペンション装置（３）。
2. 前記ジョイント入力取付け要素（２５）はハンドルとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカルダンサスペンション装置（３）。
3. 前記ジョイント出力取付け要素（２７）はハンドルとして形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカルダンサスペンション装置（３）。
4. 前記心出し装置（３７）は無段階に調整可能であるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカルダンサスペンション装置（３）。
5. 前記チューブは円形断面を有することを特徴とする請求項１に記載のカルダンサスペンション装置（３）。
6. 前記心出し装置（３７）は、クランプリング（４１）と協働するクランプコーンが設けられた調整リング（３９）によって形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のカルダンサスペンション装置（３）。
7. 前記心出し装置（３７）は、前記チューブ（２７）の端部にねじ込まれるとともに、前記カメラバランス装置（１）に配置されたクランプリング（４１）と協働するクランプコーンが設けられた調整リング（３９）によって形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のカルダンサスペンション装置（３）。
8. 前記クランプリング（４１）は、プラスチック、金属、セラミック、複合材、あるいはこれら素材の組み合わせからなることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のカルダンサスペンション装置（３）。
9. 前記クランプリング（４１）には、少なくとも一つのスロットが存在することを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のカルダンサスペンション装置（３）。
10. 前記調整リング（３９）は、金属、プラスチック、セラミック、複合材、あるいはこれら素材の組み合わせからなることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載のカルダンサスペンション装置（３）。
11. 前記サスペンション装置（３）は、前記カメラバランス装置（１）に可動的に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のカルダンサスペンション装置（３）。
12. 前記ジョイント入力取付け要素（２５）と前記ジョイント出力取付け要素（２７）との間には、第２の心出し装置（４３）が、前記垂直ジョイント軸線（Ｇ_２）と前記回転軸線（Ｄ）とを互いに相対的に動かすことができるよう設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のカルダンサスペンション装置（３）。
13. 前記垂直ジョイント軸線（Ｇ_２）は、前記水平ジョイント軸線（Ｇ_１）の軸延長方向に沿って動くことができることを特徴とする請求項１２に記載のカルダンサスペンション装置（３）。
14. 前記垂直ジョイント軸線（Ｇ_２）は、少なくとも一つの調整ネジ（４７）によって動くようになっていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のカルダンサスペンション装置（３）。
15. 前記垂直ジョイント軸線（Ｇ_２）は、長手方向の軸線が前記水平ジョイント軸線（Ｇ_１）に沿って延在する二つの調整ネジ（４７）によって動くようになっていることを特徴とする請求項１４に記載のカルダンサスペンション装置（３）。

Images